천문연 연구팀 “은하 모양 변화 원인·과정 밝혀”

국내 연구진이 우주 시뮬레이션으로 은하 모양이 변하는 원인과 과정을 밝혀냈습니다.

한국천문연구원은 홍성욱 우주진화연구센터 책임연구원 등이 소속돼 있는 연구팀이 세계 최대 규모 우주 시뮬레이션인 ‘호라이즌 런 5(HR5)‘를 사용해 은하단 내 은하의 모양이 변화하는 규칙성의 기원을 알아냈다고 오늘(31일) 밝혔습니다.

은하단은 우주에서 안정화된 천체 중 가장 무거운 천체로서 수백에서 수천 개의 은하들이 중력으로 묶여 있습니다.

은하단을 연구하면 최초의 천체가 언제 어떻게 생성되는지, 은하가 어떻게 서로 영향을 주고받으며 변화하는지, 그리고 우주의 전체 구조를 이해할 수 있습니다.

연구진은 ’HR5‘를 활용해 160개의 은하단 내에 있는 은하 4500여 개의 형성 과정을 추적했고 우주 생성 초기에는 거의 나선은하만 존재했으나 은하단 중심부에서 은하들이 서로 충돌하면서 나선형에서 타원형으로 변하는 모습을 포착했습니다.

연구팀에 따르면 충돌 초기 은하의 모양이 나선형으로 돌아왔지만, 반복적인 충돌과 병합을 거치며 타원형으로 고정됐습니다.

또 타원은하로 변하지 못한 일부 나선은하의 경우, 별이 태어나는 활동이 점차 감소해 렌즈형 은하로 전환됐다고 연구팀은 설명했습니다.

이번 실험은 천문연, 고등과학원, 한국과학기술정보연구원(KISTI) 등 국내 연구진이 주도하고, 프랑스와 영국 연구진이 참여했습니다,

특히 KISTI의 슈퍼컴퓨터를 활용해 3조 광년 크기의 가상 우주를 구축해 약 30만 개의 은하의 역사를 추적할 수 있었습니다.

홍성욱 천문연 책임연구원은 “이번 연구는 은하단 내 은하의 모양에서 규칙성이 관측된 지 45년 만에 그 원인을 밝혀낸 것”이라고 설명했습니다.

해당 논문은 천문학 분야 최상위급 학술지인 천체물리학저널(The Astrophysical Journal)에 게재됐습니다.